DISSERTAÇÃO Abigail Marcelino dos Santos Silva

186 Pages·2017·4.52 MB·Portuguese

Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Biociências
Programa de Pós-Graduacão em Genética

ABIGAIL MARCELINO DOS SANTOS SILVA

AVALIAÇÃO DE MÉTODOS PROBABILÍSTICOS DE INFERÊNCIA
FILOGENÉTICA NA INVESTIGAÇÃO DE COMPLEXOS DE ESPÉCIES
CRÍPTICAS: ESTUDO DE CASO EM FLEBOTOMÍNEOS DE INTERESSE
EPIDEMIOLÓGICO

Recife
2015
Abigail Marcelino dos Santos Silva

Avaliação de métodos probabilísticos de inferência filogenética na
investigação de complexos de espécies crípticas: estudo de caso em
flebotomíneos de interesse epidemiológico

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Genética, da Universidade Federal
de Pernambuco como parte dos requisitos exigidos
para obtenção do título de Mestre em Genética.

Orientador: Prof. Dr. Valdir de Queiroz Balbino

Recife
2015
i
Catalogação na fonte
Elaine Barroso
CRB 1728

Silva, Abigail Marcelino dos Santos
Avaliação de métodos probabilísticos de inferência filogenética na
investigação de complexos de espécies crípticas: estudo de caso em
flebotomíneos de interesse epidemiológico. / Abigail Marcelino dos
Santos Silva - Recife: O Autor, 2015.

185 folhas: il., fig., tab.
Orientador: Valdir de Queiroz Balbino.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco.
Centro de Biociências. Genética, 2015.
Inclui referências e apêndices

1. Análise cladística 2. Leishmaniose 3. Mosquito como transmissor
de doenças I. Balbino, Valdir de Queiroz (orient.) II. Título

578.012 CDD (22.ed.) UFPE/CB-2017-387

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Abigail Marcelino dos Santos Silva

Avaliação de métodos probabilísticos de inferência filogenética na
investigação de complexos de espécies crípticas: estudo de caso em
flebotomíneos de interesse epidemiológico

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Genética, da Universidade Federal
de Pernambuco como parte dos requisitos exigidos
para obtenção do título de Mestre em Genética.

Aprovado em 15/09/2015

BANCA EXAMINADORA

____________________________________________
Dr. Valdir de Queiroz Balbino
Universidade Federal de Pernambuco

____________________________________________
Dr. Antonio Mauro Rezende
Fundação Oswaldo Cruz de Pernambuco

____________________________________________
Dr. Martin Alejandro Montes
Universidade Federal Rural de Pernambuco

____________________________________________
Dr. Carlos Alberto Santiago Figueirêdo Júnior
Universidade Federal de Pernambuco
iii
AGRADECIMENTOS

Ao professor Valdir de Queiroz Balbino, por ter arriscado e me dado seu voto
de confiança. Por ter aberto as portas para a minha vida científica que é bastante
importante na minha vida. E ainda mais: por ter me feito enxergar o papel de um
verdadeiro cientista. Por ter acompanhado cada passo e com sabedoria ter permitido
a desenvoltura e a aplicabilidade de algo que gosto muito de fazer. Sou muito grata
por essa oportunidade de trabalhar ao seu lado.
Ao Centro de Ciências Biológicas, ao Departamento de Genética e ao
Programa de Pós-Graduação em Genética, pela oportunidade de uma realização na
minha vida e de convivência com discentes e docentes que tem me levado a
importantes reflexões e apontado caminhos de conhecimento os quais sozinha
talvez não seria possível descobrir ou alcançá-los. Sinto-me honrada de ter feito
parte de vós um dia.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES),
pelo fornecimento da bolsa de mestrado.
Aos meus pais, Aluízio Francisco da Silva e Josefa Marcelino dos Santos
Silva. Mesmo muitas vezes sendo difícil me compreenderem, têm respeitado minhas
decisões e também não tem poupado seus esforços para me ajudarem da maneira
que podem. Agradeço pelo ombro amigo que nos meus momentos melancólicos me
deu suporte e por, junto a mim, ansiarem minhas conquistas como se fossem suas
próprias. Isso foi bastante importante para mim.
A minha irmã Priscila Marcelino dos Santos Silva que, apesar de não
estarmos juntas na nossa vida profissional como premeditado pelos nossos pais e
achávamos que iria ser - tomamos rumos diferentes (foi melhor assim!), tem feito
iv
parte de cada momento meu. Nossas conversas e os momentos de diversões
preenchem bastante meus dias. Desejo muito sucesso para você.
Aos meus demais parentes, apesar de muitas vezes eu sentir vocês tão
distantes de mim. Só pelo fato de saber que torcem por meu sucesso e de me falar
em nossos breves encontros que se sentem felizes com minhas realizações, faz-me
superar vossas ausências, faz-me sorrir ao lembrar-se disso. Isso também foi
bastante importante.
Ao meu instrumento musical, que permite pousar minhas mãos sobre ele e
assim me dá liberdade para usar e abusar da imaginação e sonhar livremente - isso
faz minha alma bastante leve… Afinal não vivo apenas de ciência.
Aos meus companheiros do Laboratório, os quais compartilharam comigo
um caminho cheio de desafios. Sobretudo àqueles que participaram mais
diretamente deste trabalho com suas experiências na área de entomologia (as quais
não possuo) e foram indispensáveis para tornar possível a realização deste trabalho.
E aos demais, por compartilharem comigo vossas experiências e deixarem nosso
dia-a-dia sempre animado, tornando agradável o nosso ambiente de trabalho - o que
é bastante importante para nossas realizações por mais que tenhamos paixão pelo
que fazemos. Vocês fazem esses dias no laboratório serem lembrados com mais
ênfase.
Aos meus amigos (cujos nomes não estou citando para não correr o risco de
esquecer alguém), com os quais tenho compartilhado muitos momentos. Por me
fazerem recordar do que há de bom na vida, de bons acontecimentos e acreditar
que não vale a pena lembrar-se das dificuldades que passamos e que finalmente
também já ultrapassamos, de modo que as veja como uma experiência para
v
enxergar o valor das coisas que muitas vezes achamos tão fúteis, simples e
insignificantes.

vi
RESUMO

A falta de padronizações sistemáticas deixa questões em aberto na identificação das
espécies crípticas dos complexos Lutzomyia longipalpis e L. umbratilis, que incluem
vetores dos agentes etiológicos das leishmanioses no Brasil. As metodologias de
identificação taxonômica têm contribuído para um maior conhecimento da
diversidade biológica. Porém o status taxonômico destes dois grupos de
flebotomíneos ainda permanece incerto no Brasil. A filogenética molecular é uma
ferramenta essencial para investigação de espécies crípticas. Para inferência
filogenética com dados de sequências de nucleotídeos existem métodos estatísticos
de inferência, inclusive métodos baseados em probabilidade. Estão disponíveis em
duas abordagens: Máxima Verossimilhança (MV) e Bayesiana (BE). Neste trabalho
foi avaliada a adequação destas abordagens na investigação das referidas espécies
crípticas utilizando um marcador mitocondrial (citocromo oxidase I – COI) e um
nuclear (gene period – per). Para o complexo L. umbratilis, o método BE apresentou
árvores filogenéticas com maiores probabilidades, ou seja, com melhores resultados
em relação às árvores inferidas por MV, principalmente com a utilização do
marcador COI. Já para o complexo de espécies L. longipalpis, o método BE
apresentou a melhor árvore filogenética em relação ao método MV e apenas
utilizando o marcador nuclear period. Tendo alcançado melhores resultados com o
marcador mitocondrial COI, para L. umbratilis, e period, para L. longipalpis, e com a
abordagem BE, conclui-se que esta abordagem juntamente com os respectivos
marcadores teve maior adequação do que a abordagem MV.
Palavras–chave: espécies crípticas; Lutzomyia longipalpis; Lutzomyia umbratilis;
filogenética; métodos probabilísicos.
vii
ABSTRACT

The lack of systematic standardization leaves open questions in the identification of
cryptic species complex of Lutzomyia longipalpis and L. umbratilis, including vectors
of etiological agents of leishmaniasis in Brazil. The taxonomic identification
methodologies have contributed to a better understanding of biological diversity. But
the taxonomic status of these two sandflies groups remains uncertain in Brazil.
Molecular phylogenetics is an essential tool for research cryptic species. For
phylogenetic inference nucleotide sequence data are statistical inference methods,
including methods based on probability. two approaches are available: Maximum
Likelihood (ML) and Bayesian (BE). This work evaluated the adequacy of these
approaches in the investigation of these cryptic species using a mitochondrial marker
(cytochrome oxidase I - COI) and nuclear (gene period - per). For the complex L.
umbratilis the method presented phylogenetic trees BE with higher probability, that is,
with better results in respect of trees inferred by MV, especially with the use of the
COI marker. As for the species complex L. longipalpis, the BE method presented the
best phylogenetic tree in relation to the MV method only using the nuclear period
marker. Having achieved better results with the mitochondrial marker COI to L.
umbratilis, and period to L. longipalpis, and with BE approach, it is concluded that this
approach together with their markers had better match than the MV approach.

Keywords: cryptic species; Lutzomyia longipalpis; Lutzomyia umbratilis;
phylogenetic; probabilistic methods.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Fluxograma do processo de decisão na descrição de uma 34
espécie. Fonte original: Doyen e Slobodchikoff (1974), modificada por
Winston (1999).
Figura 2 - Ilustração do nó v, seus descendentes u1 e u2, os caracteres xi e 48
os caracteres restritos por para a sub-árvore enraizada por v.
Figura 3 - Polarização única alcançada em todas as árvores filogenéticas 84
de L. umbratilis resultantes que estavam entre as polarizações esperadas.
Figura 4 - Polarização única alcançada na única árvore, de todas as árvores 85
filogenéticas de L. longipalpis resultantes, que estava entre as polarizações
esperadas.

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